Zur Chemie von Siloxenen und zur Darstellung von Polysilinen und nanodimensionierten Siliciumteilchen

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Abstract

The Wöhler siloxene shows strong visible fluorescence and is a potential LED material on the basis of silicon. A factor that limits its use is its sensitivity towards light and air; the silicon sheets of this compound are being destroyed by oxydising processes that lead to the loss of their fluorescence ability. The first chapter deals with the synthesis of Wöhler siloxenes and experiments to solve the oxydation process of the silicon sheets. The synthesis of alkoxy- and siloxy-substituted Wöhler siloxenes is being described and its effects on the stability of the silicon sheets towards oxidation are being discussed.
The following chapters deal with soluble materials based on a silicon backbone.
The ultrasound-mediated Wurtz cuppling reaction of HexSiCl3 is described in chapter two, where the particle size dependence of the product is being investigated in terms of different reaction conditions. Chapter three introduces a new procedure for the synthesis of alkyl-protected nanodimensional particles with a silicon core via reductive cuppling. By alternating this method, boron-, gallium- and phosphorus-doped silicon particles are being produced, that show a significantly higher dark conductivity.

Zusammenfassung

Das unlösliche Wöhler-Siloxen wird aufgrund seiner starken Fluoreszenz als Diodenmaterial auf Siliciumbasis untersucht. Ein die Anwendung limitierender Faktor ist die Licht- und Luftempfindlichkeit der Verbindung; durch Oxidationsprozesse wird die Siliciumschicht abgebaut und das Fluoreszenzvermögen zerstört. In Kapitel 1 werden die Darstellung von Wöhler-Siloxenen und Experimente zur Aufklärung des Oxidationsverlaufs von Siloxenschichten beschrieben. Des Weiteren wird die Synthese alkoxy- und siloxysubstituierter Wöhler-Siloxene vorgestellt. Die Auswirkung der Substitution auf den oxidativen Schichtabbau steht dabei im Zentrum der Untersuchungen.
Die folgenden Kapitel befassen sich mit dem Aufbau von löslichen Materialien, die über ein Siliciumgerüst verfügen. Kapitel 2 thematisiert die ultraschallvermittelte Wurtz-Kupplungsreaktion von Hexyl(trichlor)silan zu Polysilinen, wobei die Abhängigkeit der Teilchengröße von den Reaktionsbedingungen untersucht wird. In Kapitel 3 wird ein neues Verfahren zur Darstellung von geschützten Nanopartikeln mit einem Silicium-Kern beschrieben. Des Weiteren werden bor-, gallium- und phosphordotierte nanodimensionierte Si-Partikel hergestellt, welche eine stark erhöhte Dunkelleitfähigkeit aufweisen.

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